微資訊！一樣的對接，不一樣的難度

光明日報記者 張 蕾 光明日報通訊員 薛英民

(資料圖片)

2023年5月30日，神舟十六號載人飛船成功發(fā)射并?？恐袊臻g站徑向對接口，標志著(zhù)我國空間交會(huì )對接GNC（制導、導航與控制）技術(shù)進(jìn)一步成熟。這是中國空間站應用與發(fā)展階段首艘載人飛船的交會(huì )對接任務(wù)，也是空間站三艙在“T”字構型下實(shí)施的首次徑向交會(huì )對接任務(wù)。相較于神舟十三號、神舟十四號載人飛船實(shí)施的徑向交會(huì )對接任務(wù)，此次神舟十六號載人飛船的交會(huì )對接有著(zhù)不一樣的難度——

難度一：更大的組合體質(zhì)量

隨著(zhù)問(wèn)天實(shí)驗艙、夢(mèng)天實(shí)驗艙以及神舟載人飛船、天舟貨運飛船等更多艙段和飛船的相繼加入，空間站組合體的尺寸、質(zhì)量、慣量以及重心位置等影響姿態(tài)控制的要素明顯增多，與核心艙單艙相比變化較大，部分參數甚至存在跨數量級的增長(cháng)。

“飛船交會(huì )對接，特別是近距離對接，采用的是相對姿態(tài)位置控制方法，空間站運動(dòng)特性的變化將直接影響飛船的交會(huì )對接控制過(guò)程?！焙教炜萍技瘓F五院神舟飛船GNC分系統主任設計師李志宇介紹，神舟十五號已經(jīng)成功完成空間站“T”字構型的交會(huì )對接任務(wù)，它對接的位置為空間站前向對接口，“然而，空間站在不同方向上的運動(dòng)特性有所區別，神舟十六號進(jìn)行徑向對接，需要克服上述變化帶來(lái)的影響”。

難度二：更多的視線(xiàn)遮擋

進(jìn)行徑向交會(huì )對接任務(wù)時(shí)，神舟十六號載人飛船沿著(zhù)天和核心艙下方的徑向對接口，逐漸靠近空間站組合體。

“從神舟十六號載人飛船的視角來(lái)看，此時(shí)，天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗艙、夢(mèng)天實(shí)驗艙、天舟六號貨運飛船和神舟十五號載人飛船均會(huì )出現在視野中，這對于其上安裝的需要以宇宙背景或太陽(yáng)作為觀(guān)測目標的測量敏感器來(lái)說(shuō)，將產(chǎn)生視線(xiàn)上的遮擋?！焙教炜萍技瘓F五院神舟飛船GNC分系統副主任設計師張一介紹，隨著(zhù)神舟十六號載人飛船同組合體距離逐漸逼近，遮擋會(huì )越來(lái)越多，需要依靠GNC系統敏感器自身的抗干擾或目標特性識別能力加以區分和屏蔽，或者采用不同方位、體制的備份敏感器，以保證測量的持續、準確。

難度三：更復雜的相互影響

近距離交會(huì )中，為調整相對姿態(tài)和位置，飛船需要頻繁啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機，這將對懸浮在太空中的空間站姿態(tài)產(chǎn)生影響。同時(shí)，空間站的噴氣控制也會(huì )影響飛船自身的控制?！坝捎诮M合體艙段增加，神舟十六號載人飛行任務(wù)中的上述特性更為復雜。對此，需要GNC系統優(yōu)化發(fā)動(dòng)機分組使用和控制方法，通過(guò)地面仿真計算來(lái)驗證，確保交會(huì )對接任務(wù)成功?！崩钪居罱忉?。

據悉，針對神舟十六號載人飛船徑向交會(huì )對接中，近距離噴氣控制相互影響和敏感器視場(chǎng)遮擋等問(wèn)題，航天科技集團五院502所進(jìn)行了專(zhuān)項分析和仿真復核，并對神舟十六號GNC分系統進(jìn)行針對性?xún)?yōu)化和設計，確保上述影響在可控范圍內。

《光明日報》（ 2023年05月31日?08版）

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